2018年6月7 日下午,2018環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會舉行的院士論壇齊聚頂尖學者,郝吉明、曲久輝、彭永臻、賀泓、劉文清、李廣賀六位院士、專家,圍繞污染防治攻堅戰(zhàn),分享了大氣污染防治、水污染治理技術創(chuàng)新、生物脫氮除磷、柴油車污染控制和大氣環(huán)境監(jiān)測、場地污染控制與修復等領域的政策分析、技術進展和產(chǎn)業(yè)判斷,堪稱環(huán)保領域智力含量最為密集的一堂大課。論壇由中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長羅毅主持。
中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長羅毅
郝吉明:打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)關鍵性挑戰(zhàn)在哪里?
回顧過去5年大氣治理工作,工程院院士、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長郝吉明感受頗深:“大氣十條實施以來,大氣污染領域實現(xiàn)了一系列的歷史性變革,解決了許多長期想解決而沒有解決的問題。”
在總結回顧過去5年的工作脈絡后,他特別分析了打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的挑戰(zhàn),并提出中肯建議。郝吉明說,首先,必須清醒地認識到,PM2.5防治剛剛走出第一步,依然任重道遠;其次,治理的渠道成效總是先易后難??諝赓|量管理進入了PM2.5和臭氧協(xié)同防治的深水區(qū)。第三,產(chǎn)業(yè)能源和交通結構的調整,是一個長期系統(tǒng)的工程,還需要時間。此外,繼續(xù)提升科技服務能力,構建精細化的大氣環(huán)境管理治理體系,還需要花更大力氣。“科技引領,在科技上花更大投入,取得更多的進展,是持續(xù)支撐科技治霾的必然條件?!?/p>
郝吉明建議,要繼續(xù)鞏固深化大氣污染防治的成果,同時進一步擴大治理區(qū)域,在京津冀、長三角、珠三角之外,建議加上川渝地區(qū)、汾渭平原、長江中央城市群新三區(qū)。在優(yōu)化能源、產(chǎn)業(yè)和交通結構調整上,要考慮如何優(yōu)化鐵路、公路、水運相結合的運輸體系。
對于“十三五”國家減排工程的推進,他認為,清潔柴油車、非電行業(yè)污染控制、VOCs減排等是非常重要的。特別是針對氮氧化物和VOCs兩類污染物。
郝吉明在發(fā)言中特別強調要加強科技支撐和能力建設。目前在大氣科技支撐和能力建設方面,還缺少統(tǒng)一規(guī)劃,缺少頂層設計;空氣質量標準的科學性和匹配性有待改善;如何建立基于大數(shù)據(jù)的科學決策平臺,還有很多挑戰(zhàn)。
他最后表示,總體上,我們大氣治理的方向是正確的,執(zhí)行和保障是有利的。還要繼續(xù)總結經(jīng)驗,堅持不懈努力,一個戰(zhàn)役接著一個戰(zhàn)役的打?!跋嘈诺?050年我們基本達到世界衛(wèi)生組織的指導值是非常有希望的!”。
中國工程院院士、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長、清華大學教授郝吉明
曲久輝:哪些水污染治理技術代表未來?
“治理水污染,改善水環(huán)境,保障水安全,這種需求導向跟我們水技術的創(chuàng)新驅動結合在一起”。曲久輝在發(fā)言中指出,中國水污染治理產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了關鍵時期,技術到了革命時期,產(chǎn)業(yè)和技術融合必然是大勢所趨。
中國工程院院士、中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員曲久輝
“期待環(huán)保企業(yè)家都有創(chuàng)新的情懷和智慧,創(chuàng)新一定會成為產(chǎn)業(yè)的命脈和未來?!鼻幂x提出,產(chǎn)業(yè)需求與技術融通任重道遠,企業(yè)要在其中發(fā)揮創(chuàng)新主體的角色,要做到自覺創(chuàng)新和驅動創(chuàng)新相融合,自發(fā)創(chuàng)新和規(guī)劃創(chuàng)新相融合,自己創(chuàng)新和合作創(chuàng)新相融合,自主創(chuàng)新和引進創(chuàng)新相結合。
未來水處理行業(yè)的核心技術是什么?對此,他表示,水污染治理生物技術以及關鍵設備將排在首位。生物科學發(fā)展會支撐水污染治理產(chǎn)業(yè),而生物技術往往要與材料技術和信息技術協(xié)同,生物、材料、信息三個技術融合是水污染治理發(fā)展的重要方向。
第二,新材料是未來水處理支柱型產(chǎn)業(yè)。新材料改善水污染處理中的生物反應,強化物理和化學反應,同樣其也會成為綠色過程新的載體和方向。污水處理的資源化、能源化,也要依賴于新材料。
第三,水污染治理還要強調生態(tài)。從生態(tài)系統(tǒng)響應變化和生態(tài)系統(tǒng)風險控制角度研究水污染處理的關鍵技術和設施。一些綠色技術,比如低能耗、低藥耗的技術,不加藥、少加藥,安全和簡捷的技術。
第四,能夠改善甚至改變能源渠道的技術。核心問題應該是太陽能利用,這也依賴于新材料開發(fā),環(huán)保產(chǎn)業(yè)應該在這方面加大投入力度和對產(chǎn)業(yè)未來布局的支撐。
彭永臻:新型生物脫氮除磷能否解決污水處理瓶頸?
彭永臻在發(fā)言中指出,脫氮除磷已成為當今污水處理領域的重大課題,特別是城市污水處理領域。國內污水處理廠的主要矛盾從有機物去除轉到氮磷污染物去除,但目前去除率普遍不高,成為當今污水處理廠亟待解決的主要問題。
他表示,我國大多數(shù)的污水處理廠都沒有達到一級A的排放標準,其中瓶頸問題是總氮沒有達標。這并不代表我國的污水處理標準過嚴了,因為在一些地區(qū)即使達到一級A的標準,仍然遏制不了富營養(yǎng)化的蔓延。我國應該針對敏感水環(huán)境區(qū)域制定更加嚴格的標準,太湖、環(huán)渤海周邊等要制定嚴于國家一級A的排放標準。
中國工程院院士、北京工業(yè)大學教授彭永臻
彭永臻重點介紹了國內外新型生物脫氮除磷技術研究和實踐。短程硝化技術具有減少能源、生物量、減少氧等優(yōu)點。深度脫氮除磷A2O-BAF工藝具有高效脫氮除磷、處理低C/N比污水、延長BAF反沖洗時間等優(yōu)點。
厭氧氨氧化脫氮技術可以節(jié)省碳源、能源,節(jié)省有機物、曝氣量,溫室氣體排放小,現(xiàn)在已經(jīng)有了很多實際工程應用。著名的奧地利STRASS污水處理廠,實現(xiàn)了厭氧氨氧化處理污泥消化液的應用;新加坡樟宜污水處理廠也已經(jīng)開展主流短程硝化厭氧氨氧化(PN/A)的實踐。
彭永臻指出,低氨氮、低溫、富集非常慢等瓶頸阻礙了厭氧氨氧化在主流城市污水中的應用與發(fā)展。,未來可以在城市污水處理設施中強化部分厭氧氨氧化,部分厭氧氨氧化也可以實現(xiàn)節(jié)能或者降耗、節(jié)省碳源的效果,也可以考慮污泥發(fā)酵作為碳源實現(xiàn)短程反硝化和厭氧氨氧化結合。
賀泓:柴油車污染控制技術與產(chǎn)業(yè)如何應對國六挑戰(zhàn)?
“中型柴油車是我們機動車污染控制中的重中之重”。賀泓說,我們雖然現(xiàn)在面臨電動化大的國際趨勢,但在未來相當長的時間里,柴油機仍然是我們公路運輸業(yè)主要的動力來源。這幾年污染控制標準快速提升,給科研、產(chǎn)業(yè)界帶來了很大的壓力,很有緊迫感。
賀泓介紹,目前技術和產(chǎn)業(yè)面臨最大的挑戰(zhàn)是國六(國家第六階段機動車污染物排放標準)。從排放標準來看,已經(jīng)接近零排放,實現(xiàn)難度非常大;國六還第一次提出整車排放控制,加長了行駛里程的要求,是嚴峻的挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)之一是DPF和SCR技術融合以后,對SCR催化劑帶來的熱沖擊。CU基小孔分子篩這種耐高溫材料非常昂貴,一噸幾十萬美元。我們跟浙江大學合作提出一步法合成,把成本降低1/5,在熱穩(wěn)定性上略有一點差距,這個很快也能克服。
除了在載體上取得了突破,在薄壁模具制造上也挑戰(zhàn)國際最先進水平,很快可以量產(chǎn);在設計上對DPF進行改進,盡量減少再生次數(shù),減少熱沖擊,節(jié)省燃料,在研制新型非對稱模具上也突破難關,可以實現(xiàn)量產(chǎn)。
中國工程院院士、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員賀泓
最大的挑戰(zhàn)是發(fā)動機。賀泓說,我們在滿足國四標準的技術上取得了很大成就,后處理系統(tǒng)占據(jù)市場主流,一半以上是國產(chǎn)技術。到國六階段發(fā)現(xiàn)一個“卡脖子”的技術問題,后處理系統(tǒng)的重要性進一步上升,要跟發(fā)動機系統(tǒng)緊密耦合成一個體系,不僅要讀取數(shù)據(jù),還要相互制約。根據(jù)我們排放法規(guī)的要求,后處理系統(tǒng)要向發(fā)動機發(fā)指令,發(fā)現(xiàn)做不到?!拔覀円M的發(fā)動機是不完全的引進,可以生產(chǎn)制造,但是控制原代碼不向我們開放,沒法改進。以前我們不太關心,現(xiàn)在必須關心,否則后處理系統(tǒng)跟它配不上,在國六階段我們必須突破這個瓶頸?!?/p>
劉文清:環(huán)境監(jiān)測技術設備發(fā)展方向有哪些?
“所有的環(huán)境管理都是建立在準確的測量基礎上,大氣環(huán)境監(jiān)測技術是認識、理解和最終解決大氣污染問題的關鍵?!眲⑽那逶诎l(fā)言中表示,我國在監(jiān)測技術領域實現(xiàn)了長足的發(fā)展,但還存在非常大的提升空間。
中國工程院院士、中國科學院合肥物質科學研究院安徽光機所研究員劉文清
他認為,可靠性應該是國產(chǎn)儀器競爭的核心所在?!罢勑阅苤笜?,我們與國外差距并不是很大,問題是可靠性,是平均故障發(fā)生的間隔時間。如果我們能夠解決可靠性問題,就可以在儀器水平上縮小差距?!迸c此同時,硬件具備、數(shù)據(jù)拿到后,如何分析也是挑戰(zhàn)。分析的方法和軟件,是發(fā)達國家監(jiān)測行業(yè)的核心內容。
劉文清認為,監(jiān)測技術領域下一個方向是“互聯(lián)網(wǎng)+”,推動互聯(lián)網(wǎng)加智慧環(huán)保。另一個方向是更高的精度,更大的范圍,更加實用小型化等方面。對于影響國家環(huán)境安全、涉及重大國際環(huán)境問題和履約環(huán)境戰(zhàn)略的領域,國家急需用監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐。另外生態(tài)環(huán)境改善、人體健康、可持續(xù)發(fā)展涉及的環(huán)境監(jiān)測技術和系統(tǒng)開發(fā),還有基載、機載、環(huán)載和星載平臺的環(huán)境監(jiān)測技術與系統(tǒng)研發(fā),都是未來發(fā)展的重點。劉文清說,實際上至今沒有一個單一的技術能滿足衡量污染物監(jiān)測的多種需求,每種技術都有特點和限制,不同的監(jiān)測平臺,實際上都有各自的優(yōu)缺點。要發(fā)展更高精度、更多成分、更大范圍、更實用的多平臺環(huán)境監(jiān)測技術,才能滿足變化的環(huán)境需求。
李廣賀:場地修復產(chǎn)業(yè)如何應對面向未來的全面提升?
李廣賀在演講中表示,場地污染修復已經(jīng)是我國發(fā)展最快的環(huán)保產(chǎn)業(yè)板塊,但與國外先進成熟的產(chǎn)業(yè)形態(tài)相比,還有不少差距:技術裝備研發(fā)能力和自主核心技術與發(fā)達國家有非常大的差距,修復市場核心技術裝備材料基本上以進口為主;國外處于技術應用階段,我們尚處于技術研發(fā)階段;發(fā)達國家已進入到原位和聯(lián)合修復為主的方式,我們仍然是以粗放聯(lián)合的技術為主。
清華大學環(huán)境學院教授李廣賀
針對整個場地修復科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,他表示有一些發(fā)展方向值得關注,包括生態(tài)環(huán)境和健康安全、風險管理、系統(tǒng)監(jiān)管、大數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡構建、資源化安全利用等方面,為行業(yè)的發(fā)展提供了相應思路。
在核心技術和裝備層面,設備化是未來的重要發(fā)展方向,尤其是成套重大裝備工程化應用要有大的提升。包括原位勘探、高精度監(jiān)測、快速探測和智能化修復,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等,都將在土壤污染防治和監(jiān)管方面發(fā)揮重大作用。
李廣賀說,土壤修復產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展一定是全產(chǎn)業(yè)鏈,不是小而全的過程,要形成工程咨詢、材料生產(chǎn)、裝備加工、工程修復、工程監(jiān)理完整的產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)業(yè)鏈,要有前瞻性、原創(chuàng)性和戰(zhàn)略性裝備研發(fā)。
總體上來講,場地修復行業(yè)應該逐漸進入到中期發(fā)展階段,標志性指標應該包括:完整的技術和理論體系,完善的技術標準,技術設備和材料的工程化應用,規(guī)范化實施;研發(fā)技術的轉化率要達到50%到60%,現(xiàn)在只有10%到20%左右;建設一批污染防治的標志性工程,推動和促進科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。